Способ получения окрашенного водонерастворимого олигомера на основе формальдегида Советский патент 1982 года по МПК C08J3/20 C08G14/04 C08G14/08 

Изобретение относится к технологии производства окрашенных полимеров, в частности к способам получения окрашенных водонерастворимых олигомеров на основе формальдегида, который может быть использован для получения красочньк лаков как пигментная основа для лака.

Известен способ получения окрашенного водонерастворимого олигомера . на основе формальдегида введением товарного красителя в продукт конденсации мочевины с формальдегидом перед упариванием - стадией получения гидрофильных смолообразных продуктов 1} .

Недостатком этого способа является невозможность получения продукта, пригодного для окраски полимеров моно- и диметиленмочевины,. а также ограниченный ассортимент и цветовая гамма продуктов.

Наиболее близким техническим решением к- предлагаемому является способ получения окрашенного водонерастворимого олигомера на основе формальдегида взаимодействием последнего с мочевиной или вторым конденсирующимся агентом (производным мочевины) в присутствии красящей добавки (азо- или антрахипонового красителя, содержащего незамещенные аминогруппы) с последующей обработкой реакционной массы кислотным катализатором (50%-ным хлористым цинком или соляной кислотой при рН 4,8-5,2) при повышенной температуре (50-70°С) с дальнейшим выделением продукта путем нейтрализации сушки . 2 .

Недостатком известного способа

10 является невозможность получения продуктов , окрашивающих полимеры монои диметиленмочевины, ограниченный ассортимент красителей,, пригодных для крашения олигомера, их узкая цве.15 товая гамма, невозможность получения красочных лаков с широкой гаммой оттенков, а также невозможность использования (утилизации) сточной воды производства органических красителей.

20

Целью изобретения является расши- , рение ассортимента и цветовой гаммы красочных лаков, а также утилизации сточных вод.

Указанная цель достигается тем,

25 что согласно способу получений окрашенного водонерастворимого олигомера на основе формальдегида взаимодействием .последнего с мочевиной или вторым 1конденсирующимся агентом в присутст30-вии красящей добавки с послед тощей обработкой реакционной смеси кислотным катализаторрм при повышенной тем пературе, в качестве второго конденсирующегося агента используют фенол, в качестве красящей добавки использу ют сточную воду производства органивеских кислотных красителей/ содержа щую 1-20 г/л красителя, 3-40 г/л органических веществ , 50-300 г/л хлоридов и сульфатов мочевину или фенол берут в количестве 4-8 г/г кра сителя, формальдегид - в количестве 1-2 моль/моль мочевины или фенола и процесс ведут при рН 1,2-10 и при 40-95°С.Могут использоваться сточные воды производства красителей, содержащие любые кислотные красители с - SOajHили -СООН-группами, красители, содер жащие карбамидные, сульфамидные, ИМИНО-, меркапто-группы, остатки лак тамов, мочевиныили тиомочевины, меламина , гидрок.сильных, сульфогидриль иых, метиленовых групп.В процессе конденсации мочевины или фенола с Формальдегидом вместе с красителем удаляют из сточнйх вод и органические вещества, полностью или частично. Указанные условия проведения процесса способствуют получению с высокою скоростью нерастворимых в воде олигомеров в виде моно- и диметиленмочевины и их полимеров с малым моле кулярным весом. Пример 1. Получение окрашен ного мочевиноформальдегидного олигомера, В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометромJ вводят 100 мл сточной воды-фильтрата производства активного желтого светопрочного 2КТ красителя следующего состава: красящее вещество - краситель Cls Н 18 б-зСи 2 г/л; хлориды 73736 мг/л; прокаленный остаток 181400 мг/л; сухой остаток 191000 мг/ органические соединения по ХПК (мг02/л) 34910; порог разведения 1 :. 1000; рН 4,3-4,5, добавляют к во де 10 мл 40%-ного водного раствора формальдегида и 5 г мочевины. Содержимое колбы нагревают 15 мин на водяной бане ло 40°С, затем охлаждают и добавляют концентрированную соляную кислоту приперемешивании, доводя величину рН до 1,2-1,8. Выпадает тонкодисперсный осадок окрашенного продукта - целевой олигомер. Сточная этом эффективно обесцвечивается. В таблице приведены данные по выходу целевого продукта и степени обесцвечивания сточной воды при различных соотношениях реагентов мочевины и формалина. Примеры 2-5, Аналогично примеру 1 получают окрашенные олигомеры в сточных водах следующих красителей; прямого черного 3 (используют -20 г/л сточной воды формальдегида и 25 г/л. мочевины ; активного красно-коричневого 2 КТ ( используют соответственно 20 г/л формальдегида 5 г/л мочевины) ; кислотного хромового оранжевого (используют 40 г/л формальдегида и 76 г/л мочевины) и активного оранжевого ЖШ (используют 40 г/л формальдегида и 50 г/л мочевины). Другие условия проведения процесса аналогичны условиям примера 1. На основе полученных в примерах 1-5 олигомеров получены составы масляНых и эмалевых красок с высоким качеством красок, с широкой гаммой цветов и. высокой светопрочностью. Пример б. В трехгорлую колбу, снабженную механической мешалкой, обратным холодильником и термометром, вводят 500 мл сточной воды производства активного оранжевого ЖШ с содержанием красителя 5 г/л; хлоридов 16200 мг/л; сульфатиона 5400 мг/л; HCOj 13200 мг/л; органических соединений по ХПК (мг/л) 45000, с рН 6,6 и порогом разведения 1:25000, затем вводят 56,4 г фенола, 58 г формалина 40%-ного водного раствора формальдегида и 4.г соды. Содержимое колбы нагревают на водяной бане до 85С, затем медленно вводят 15 мл раствора NaOH. Далее при 90-95 С ведут процесс 2,25 ч. Степень обесцвечивания сточной воды более 86%. В результате получают смоляной резольный продукт яркого красно-оранжевого цвета. В случае введения кислотного катализатора (подкисления системы до рН 2) скорость конденсации увеличивается - степень обесцвечивания сточной воды за 1 ч 15 мин достигает 92%. Аналогично/ без введения NaOH и N-jCOj получают .резитные формы окрашенных фенолформальдегидных олигомеров . Использование предлагаемого способа позволяет получить водонерастворимые окрашенные олигомерыл на основе формальдегида, используемые в качестве пигментной основы водонерастворимых красочных лаков, в частности типа калкобонд,при яркой окраске ши- рокой цветовой гаммы - от желтого до синего. При этом расширяется ас- сортимент пигментной основы, одновременно создается возможность утили-зации сточных вод производства органических красителей, а также осуществляется очистка этих вод от органических веществ и солей.

10 Формула изобретения Способ получения окрашенного водонерастворимого олигомера на основе формальдегида взаимодействием последнего с мочевиной или вторым конденсирующимся агентом в присутствии красящей добавки с последующей обработ; кой реакционной смеси кислотным катализатором при повышенной температуре, отличающийся тем, что, с целью расширения ассортимента и цветовой гаммы красочных лаков, а так же утилизации сточных вод, в качестве второго конденсирующегося агента используют фенол, в качестве красящей добавки - сточную воду производства кислотных органических красителей,

1,8

92,60 содержащую 1-20 г/л красителя, 3-40 г/л органических веществ, 50300 г/л хлоридов и сульфатов, мочевину или фенол берут в количестве 4-8 г/г красителя, формальдегид в количестве 1-2 моль/моль мочевины или фенола и процесс ведут при рН 1,2-10 и при, 40-95 С. Источники информации, принятые во внимание при .экспертизе 1. Григорьев А. И./ Федотова О. Я. Лабораторный практикум по технологии пластических масс. Ч. 2, М., Высшая школа, 1977, с. 53. 2. Авторское-свидетельство СССР 717093, кл. С 08 J 3/20, 1980 (прототип).